国产芯片的难点正在那边?_国产芯片制造公司排
国产芯片的难点在哪里?
国产芯片的难点,其实比表面上看起来的还要难数十倍。
国产芯片现状
目前,国产芯片大部分都是买国外的IP(像CPU就是一个IP,绝大大多数都是买ARM公司的),以搭积木的形式来研发出来的。
芯片中的核心技术很少是自己的东西。大部分自研的东西,基本就是一些算法模块和一些功能小模块。
尤其,像接口类的IP基本全部被国外垄断,像电视、电脑上用的USB,HDMI,DP接口,都是Synopsys,Cadence和inter这些美国大公司垄断。中国也有公司在自研这些IP,但市场非常小。毕竟,国外的IP已经量产了几十年了,没有公司愿意去冒险用国产的IP,可能某些地方(比如军工)才会用到,而消费类电子基本都是用国外的。
国产EDA工具的缺失
研发芯片所用到的EDA工具,同样被国外垄断。如果哪天别人不让你用这些EDA工具,我可以直接说,这家芯片公司可以倒闭了。这就是为什么前几年,美国禁止哈工大使用Matlab工具这个事情可以上新闻。如果一个学校少了Matlab这个工具,那涉及到计算类的科研项目基本可以停滞了。
EDA工具基本是国产芯片的命门。国内也有公司在开始研发相关的EDA工具,但这个研发的难度远远大于芯片研发的难度。这个需要靠无数次的流片来验证你EDA工具的可靠性,否则哪家公司敢用??
晶圆厂的落后
,就是芯片晶圆厂的落后,中芯国际无论是流片的精度还是流片成功率,都远远落后于台积电。其实这个还好,毕竟中国已经开始在一步一步的在前进了,赶上台积电只是时间问题。最近,台积电开始搬到美国去,这是我们崛起的好机会。
所以,中国芯片产业想要发展,绝对不只是造出光刻机就行了,而且整个产业要齐头并进的发展,芯片发展的,配套的工具,顶层应用的研发也同样非常重要,只有达到了一种良好的动态平衡才能够真正的实现全产业链的升级,单打独斗是不行的。
,国内的企业还有一个最大的问题就是总想吃现成饭,拿来主义盛行。
任何一个标准的制定都不是一蹴而就的,他需要一个公司长时间的积累和优化,而任何一个标准的成功其实都伴随着激烈的搏杀,并且充满了不确定性。
譬如咱们大家都熟知的5G标准的争夺上,华为的Polar Code(极化码)方案,成功战胜高通主导的LDPC成为5G控制信道eMBB场景编码方案,在这背后是华为数十年的研发投入,如下图所示,这是Polar Code短码方案的专利占比情况,华为是毫无疑问的No1,在这么多核心专利的背后,华为所要付出的研发成本可想而知。
2020年5月15日,美国商务部制定了新的规定,凡是使用美国技术的半导体公司,向华为提供芯片供应,都必须拿到美国商务部的许可。
美国特朗普政府开始全面封锁华为芯片。
,国产芯片的难点在于制作工艺和高端设备上。我们只有先在光刻机上“破冰”,才能推动芯片的发展。
而国产光刻机目前只能用于90nm的芯片量产,与荷兰AMSL公司的EUV光刻机至少差距20年。
这才是国产芯片真正的难点。
最难的还是制造工艺。芯片的设计不难,华为的麒麟芯片就是买了arm的架构自己设计的。设计的时候5nm,7nm制程的都可以设计,实际量产的时候要生产出5nm和7nm制程的芯片就很难了。芯片的基底叫圆晶,在圆晶上才能加工制造各种电路元件,做成芯片。这个圆晶的生产要做到5nm和7nm的精度目前就只有荷兰的ASML公司生产的极紫外光光刻机可以实现。而目前ASML的光刻机国内一台都没有。国内最先进的圆晶代工厂中芯国际只能生产14nm的。没有最基础的芯片原材料圆晶,任何设计都是空谈。
对于国产芯片的生产来说,并没有太大的难度,重点在光刻机的制造方面,如果没有光刻机的辅助,最好的芯片设计灵感与图纸,都是白搭。
我国电子工业起步并不算太晚。早在1956年,我国便提出了“向科学进军”的口号,并把电子工业的发展列为重点目标。
到了1958年北京和上海先后开始发展电子工业,并在全国部分地区成立了半导体研究所。到了1968年开始组建国营电子厂,主要生产集成电路。
最初我国电子产业的确发展的不错,这有一部分得益于归国华侨的功劳。而后来发生了一些事,电子产业的发展也就陷入了僵持状态,到了1977年,几乎全面落后于日本。
从这几个国家共同研发光刻机这点来我们可以发现一个问题,那便是交朋友的重要性。交对了朋友才能实现合作共赢。如果悄悄撤掉其中任何一环,阿斯麦尔都很难有今天的成就。
光刻机的制造还有一个难点,那便是对仪器的精密度要求度非常高,如果缺乏这些,就算把整个设计图纸都提供给你,你也未必能够制造出来。
接下来再来谈谈芯片的设计软件。
我们通常所使用的芯片设计软件为EDA,我们所熟知的华为麒麟芯片、中芯国际所设计的芯片,都是用的它。很多人甚至将EDA称之为芯片之母。如果没有他,所有的设计图纸全部通过手来画,而且极易出现误差。
这时候就有人表示不服了,不就是一个设计软件,至于吗?随便写几行代码不就得了,非得依赖于他?那真不好意思,目前市面上的确没有一款可以替代它的设计软件,就像我们搞工程必须依赖CAD一样。这也是为何中芯国际要受制于人的一个重要原因。
第三,也是来自于技术,或者称之为设计灵感,这一点我们倒不缺。芯片犹如一件艺术品,需要细细打磨、雕刻,而这一切的源头则是源自于设计灵感。就如同我们的创作一样。
看完这些,我想大家应该能够明白国产芯片最大的难点在哪里了吧!
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